近日,国际期刊《新植物学家》(New Phytologist)在线发表了两个高质量的菠菜野生种基因组序列。这项研究由明升官网农业明升体育app院蔬菜花卉研究所菠菜遗传育种课题组钱伟团队完成,揭示了菠菜的染色体结构,并解析其重要的驯化性状。该研究为进一步利用菠菜野生资源、培育优质菠菜品种具有重要意义。
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两个菠菜野生种。a为Spinacia tetrandra。b为Spinacia turkestanica。
白色框内表示菠菜雄蕊。明升官网农科院蔬菜所供图
菠菜起源于波斯(今伊朗),又名波斯草,赤根菜,于唐代作为尼泊尔的贡品传入我国。菠菜有两种不同类型的野生种,S. turkestanica和S. tetrandra。野生材料往往具有较强的适应性和抗逆境能力,因此是作物遗传改良的重要资源。而菠菜的两种野生型基因组信息尚不清楚,阻碍了菠菜野生种的进一步利用。因此,解析菠菜野生种基因组序列,挖掘重要的驯化性状相关基因,对培育优质菠菜品种奠定基础。
该研究从头组装了两个高质量的菠菜野生种基因组序列,并解析其基因组近着丝粒区域特征。证实了S. turkestanica野生种为栽培种的直接祖先,二者大约在0.8百万年前分化;而S. tetrandra与其分化的时间更久,大约在6.3百万年前。
此外,研究发现栽培种的抗霜霉病位点由野生种渐渗而来;同时,挖掘出大量驯化相关的基因,其主要与光周期、抗逆、抗病等相关。该研究对进一步利用菠菜野生资源,培育优质菠菜品种具有理论指导作用。
明升官网农业明升体育app院蔬菜花卉研究所助理研究员折红兵、研究员刘志远为共同第一作者;明升官网农业明升体育app院蔬菜花卉研究所研究员钱伟、程锋以及英国爱丁堡大学教授Deborah Charlesworth为共同通讯作者。
研究得到了蔬菜生物育种全国重点实验室、明升官网农业明升体育app院科技创新工程项目以及现代农业明升技术体系项目的资助。
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